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JPH05173371A - 静電荷像現像用キャリア及びその製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用キャリア及びその製造方法

Info

Publication number
JPH05173371A
JPH05173371A JP3342564A JP34256491A JPH05173371A JP H05173371 A JPH05173371 A JP H05173371A JP 3342564 A JP3342564 A JP 3342564A JP 34256491 A JP34256491 A JP 34256491A JP H05173371 A JPH05173371 A JP H05173371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
resin
electrostatic charge
core particles
charge image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3342564A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Matsumura
保雄 松村
Masahiro Takagi
正博 高木
Tsutomu Kimura
努 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP3342564A priority Critical patent/JPH05173371A/ja
Publication of JPH05173371A publication Critical patent/JPH05173371A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電荷像現像用キャリアの表面層の剥がれや
かけを防止し、トナー成分の付着による帯電維持性劣化
を改善し、環境変動に対して良好な画質を維持すること
ができ、適度な帯電レベルに制御された静電荷像現像用
キャリア及びその製造方法提供しようとするものであ
る。 【構成】 50℃以上の軟化点を有し、赤外分光光度計
による吸光度がメチル基とフェニル基との比で0.6〜
3.0の範囲にあるメチルフェニルシリコーン重合体を
含有する被覆用樹脂で、核体粒子を被覆したことを特徴
とする静電荷像現像用キャリア、及び、上記被覆用樹脂
と核体粒子とを乾燥状態で混合した後、加熱して上記被
覆用樹脂を溶融し、核体粒子を被覆することを特徴とす
る静電荷像現像用キャリアの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等により形成される静電潜像を二成分現像剤により現
像する際に用いられる静電荷像現像用キャリア及びその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法など静電潜像を経て画像情報
を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されてい
る。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光
体上に形成される静電潜像がトナーを含む現像剤により
現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像
に用いられる現像剤にはトナーとキャリアからなる二成
分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用い
る一成分現像剤とがあるが、二成分現像剤は、キャリア
が現像剤の攪拌・搬送・帯電などの機能を分担し、現像
剤として機能分離されているため、制御性がよいなどの
特徴があり、現在広く用いられている。特に、樹脂被覆
を施したキャリアを用いる現像剤は、帯電制御性が優
れ、環境依存性、経時安定性の改善が比較的容易であ
る。
【0003】また、現像方法としては、古くはカスケー
ド法などが用いられていたが、現在は現像剤搬送単体と
して磁気ロールを用いる磁気ブラシ法が主流である。二
成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法には、現像剤の帯
電劣化による画像濃度の低下、著しい背景部の汚れの発
生、画像へのキャリア付着による画像荒れ及びキャリア
の消費、さらにはそのことに伴う画像濃度ムラの発生な
どの問題がある。
【0004】現像剤の帯電劣化の原因は、キャリア帯電
制御層の剥がれやかけ、又は、トナー成分によるキャリ
ア表面の汚染によるものが多い。画像へのキャリア付着
メカニズムは、キャリアの抵抗が低下することにより、
画像部に誘導電荷が注入されてキャリアが付着するか、
キャリアの帯電量の上限制御が不十分であるために、現
像後のキャリアの帯電量が過剰になり、エッジ部にキャ
リアが付着するものと考えられている。
【0005】本発明は、上記の問題点を解消した静電荷
像現像用キャリア及びその製造方法を提供しようとする
ものであり、その目的は以下のとおりである。 静電荷像現像用キャリアの表面層の剥がれやかけを防
止し、かつ、トナー成分の付着による帯電維持性劣化を
改善すること。 環境変動による帯電性変化に起因する画質維持性を改
善すること。 適度な帯電レベルに制御された現像剤により、キャリ
ア付着、キャリア消費を抑制し、安定した画質を得るこ
と。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、50℃以上の
軟化点を有し、赤外分光光度計による吸光度がメチル基
とフェニル基との比で0.6〜3.0の範囲にあるメチ
ルフェニルシリコーン重合体を含有する被覆用樹脂で、
核体粒子を被覆したことを特徴とする静電荷像現像用キ
ャリア、及び、上記被覆用樹脂と核体粒子とを乾燥状態
で混合した後、加熱して上記被覆用樹脂を溶融し、核体
粒子を被覆することを特徴とする静電荷像現像用キャリ
アの製造方法である。
【0007】
【作用】磁性核体粒子への樹脂被覆において、樹脂と核
体粒子界面の密着性及び被覆の均一性を確保することが
重要である。密着性が不良のときは、機械的応力により
容易に剥離され、核体粒子の露出部分に容易にトナー汚
染が生ずる。また、樹脂被覆の均一性が失われたり、最
初から核体粒子に露出部分があるときには、トナー汚染
はもとより、電気抵抗の低下による電荷注入性のキャリ
ア付着が発生し、また、温度や湿度などの環境の変化が
帯電性を大きく変動させる原因となる。特に、溶剤を使
用しない樹脂被覆法でキャリアを製造する場合は、核体
粒子と樹脂とを十分に馴染ませることが難しいために、
改善が必要であった。一方、約50〜150℃の範囲に
軟化点を有するシリコーン樹脂は、溶剤を用いる被覆法
でも、溶剤を用いない被覆法でも、核体粒子表面に比較
的均一な膜形成が可能であるが、その被膜の性状はその
単量体の成分比に大きく依存する。ここで、シリコーン
樹脂とは、下記式のような単量体からなるものであり、
通常、ジメチルジクロロシラン、メチルフェニルジクロ
ロシラン、ジフェニルジクロロシランなどの混合物の加
水分解により合成され、その混合比率によってメチル基
とフェニル基の比率が制御されるものである。
【0008】
【化1】
【0009】本発明者等は、この比率がキャリア被膜の
特性に大きく影響することを見出した。即ち、メチル基
が極端に少ないと被膜層が脆くなり、欠けや剥がれを容
易に発生し易くなり、電気抵抗、帯電制御性が不安定に
なるため帯電維持性に欠けることになる。また、フェニ
ル基が極端に少ないと軟化点が著しく低下し、常温にお
ける粘着性が高まるためにトナーの付着が著しくなり、
キャリアが劣化して帯電量の低下や現像剤の流動性の低
下を来す。そこで、本発明者等は、キャリア被膜材料と
してのメチルフェニルシリコーン樹脂には、メチル基と
フェニル基の比率に最適範囲が存在すると考えて鋭意検
討したところ、4塩化炭素など、バックグランドに影響
しない溶剤にメチルフェニルシリコーン樹脂サンプルを
5重量%溶解させ、溶液状態においてメチル基とフェニ
ル基の比率を赤外分光光度計の特定波長(メチル基は1
250cm-1、フェニル基は1440cm-1)における
吸光度を測定し、その吸光度の比率で表すときに、その
比(フェニル基吸光度/メチル基吸光度)が0.6〜
3.0の範囲が好適であり、特に0.8〜2.5の範囲
がより好ましいことを見出した。上記の比が0.6未満
で軟化点が50℃以上のシリコーン重合体を用いると、
残留OH基によって架橋が進行し易くなり、加熱溶融被
覆法では均一なコートが得られにくく、かつ、剥がれ易
くなる。また、上記の比が0.6以上で軟化点が50℃
未満のシリコーン重合体を用いると、重合が不十分にな
り易く、低分子量のポリマーが多数含まれ、製造時の凝
集もしくは被覆後にキャリア凝集が発生し易くなる。
【0010】なお、キャリア被覆樹脂としては、このメ
チルフェニルシリコーン樹脂を単独で使用することもで
きるし、他の樹脂を併用することも可能である。本発明
に用いられる併用被覆用樹脂としては、従来から一般に
用いられている樹脂を使用することができ、例えば、負
帯電キャリア用としてはフッ素含有樹脂を主に用い、正
帯電用キャリアとしてはアクリル系樹脂を主として用い
る。フッ素含有樹脂の例としては、フッ化ビニリデン、
テトラフロロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、モ
ノクロロトリフロロエチレン、モノフロロエチレン、ト
リフロロエチレンなどのビニル系フッ素含有モノマーの
単独重合体、または共重合体を挙げることができる。ま
た、そのほかの樹脂の例としては、スチレン、クロルス
チレン、メチルスチレン等のスチレン類;メチルメタク
リレート、メチルアクリレート、プロピルアクリレー
ト、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、
メタクリル酸、アクリル酸、ブチルメタクリレート、ブ
チルアクリレート、2─エチルヘキシルアクリレート、
エチルメタクリレートなどのα─メチレン脂肪族モノカ
ルボン酸類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等
のニトリル類;2─ビニルピリジン、4─ビニルピリジ
ン等のビニルピリジン類;ビニルエーテル類;ビニルケ
トン類;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフ
ィン類などの単独重合体、または共重合体を使用するこ
とが可能である。また、ビスフェノール、グリコールな
どを含むポリエステル類を使用することも可能である。
被覆樹脂の配合量は、キャリアに対し、単独または併用
樹脂との総量で0.3〜10重量%程度、好ましくは
0.5〜3重量%が適当である。
【0011】本発明で使用する核体粒子としては、鉄、
ニッケル等の磁性金属粉、酸化鉄粉、フェライト粒子、
造粒マグネタイト等の無機酸化物粉を挙げることができ
る。その平均粒径は、通常20〜200μ程度のものが
使用される。本発明のキャリアの製造方法としては、加
熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、加熱型UV
ミキサーなどを使用し、樹脂量などの配合比によっては
加熱型流動転動床、加熱型キルンなども使用することが
できる。
【0012】本発明のキャリアは、トナーと混合して二
成分現像剤として用いられる。トナーは結着樹脂中に着
色剤等を分散させたものであり、トナーに使用する結着
樹脂としては、スチレン、パラクロロスチレン、α−メ
チルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラ
ウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘ
キシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル
類;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のビニ
ルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジ
ン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニ
ルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメ
チルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニ
ルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、
イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素類及びその
ハロゲン化物、クロロプレン等のハロゲン系不飽和炭化
水素などの単量による重合体、あるいは、これらの単量
体を2種以上組み合わせて得られる共重合体、及び、こ
れらの混合物、さらにはロジン変性フェノールホルマリ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテ
ル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂あるいはこれらと前記ビ
ニル系樹脂との混合物を挙げることができる。
【0013】トナーに用いる着色剤としては、カーボン
ブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオ
イルブルー、クロームイエロー、ウルトラマリンブル
ー、メチレンブルー、ローズベンガル、フタロシアニン
ブルー又はこれらの混合物を挙げることができる。着色
剤以外のトナー成分としては、荷電制御剤、オフセット
防止剤、流動性向上剤などがあり、また、必要に応じて
磁性体微粉末を含有してもよい。
【0014】
【実施例】
〔実施例1〕 (キャリアの製造) 核体粒子:球形フェライト(パウダーテック社製:平均粒径80μm) 100重量部 被覆樹脂:フッ化ビニリデン−テトラフロロエチレン共重合体 (ペンウォルト社製:カイナー7201) 1.0重量部 メチルフェニルシリコーン樹脂(東レダウ社製:フェニル/メチル 比1.03、DSC軟化点64℃) 0.5重量部 以上の組成の材料を入江商会製5Lニーダーで混合した
後、30分で200℃まで昇温させ、次いで、加熱を停
止してドラフト中で攪拌しながら50分間冷却した。サ
ンプルを144μ及び44μの篩で篩分して平均粒径約
80μmのキャリアを得た。このキャリアをVブレンダ
ーで下記のトナーとトナー重量濃度5%で混合して現像
剤を得た。 (トナーの製造) スチレン−nブチルメタクリレート樹脂 88重量% ニグロシン(保土谷化学社製ボントロンN04) 2重量% カーボンブラック(キャボット社製BPL) 6重量% ポリプロピレンワックス(三洋化成社製660P) 4重量% 以上の材料をバンバリーミキサーで混練した後微粉砕
し、分級して平均粒径11μのトナーを得た。 (画質維持性試験)上記の現像剤を富士ゼロックス社製
FX5030改造機で画質維持性試験を実施したとこ
ろ、15万枚連続コピーを終了した後にも初期の良好な
画質が維持されていた。また、キャリアの付着は認めら
れなかった。
【0015】〔比較例1〕実施例1のメチルフェニルシ
リコーン樹脂の代わりに、メチルフェニルシリコーン樹
脂(東レダウ社製:フェニル/メチル比3.2、DSC
軟化点82℃)を使用し、その他の条件は実施例1と同
様にしてキャリアを得、さらに、実施例1のトナーを用
いて同様にして現像剤を得た。この現像剤を富士ゼロッ
クス社製FX5030改造機で画質維持性試験を実施し
たところ、初期画質はやや低濃度であり、10万枚連続
コピーを終了した後、キャリアの付着により、現像剤の
減少が著しく、画像上には部分的に濃度むらが発生して
いた。
【0016】〔実施例2〕実施例1のメチルフェニルシ
リコーン樹脂の代わりに、メチルフェニルシリコーン樹
脂(東レダウ社製:フェニル/メチル比2.4、DSC
軟化点78℃)を使用し、その他の条件は実施例1と同
様にしてキャリアを得、さらに、実施例1のトナーを用
いて同様にして現像剤を得た。この現像剤を富士ゼロッ
クス社製FX5030改造機で画質維持性試験を実施し
たところ、15万枚連続コピーを終了した後にも初期の
良好な画質が維持されていた。また、キャリアの付着は
認められなかった。
【0017】〔実施例3〕 (キャリアの製造) 核体粒子:球形フェライト(パウダーテック社製:平均粒径80μm) 100重量部 被覆樹脂:スチレン−メチルメタクリレート共重合体 (三菱レーヨン社製) 1.0重量部 メチルフェニルシリコーン樹脂(東レダウ社製:フェニル/メチル 比1.03、DSC軟化点64℃) 0.5重量部 以上の組成の材料を入江商会製5Lニーダーで混合した
後、30分で200℃まで昇温させ、次いで、加熱を停
止してドラフト中で攪拌しながら50分間冷却した。サ
ンプルを144μ及び44μの篩で篩分して平均粒径約
80μmのキャリアを得た。このキャリアをVブレンダ
ーで下記のトナーとトナー重量濃度5%で混合して現像
剤を得た。 (トナーの製造) スチレン−nブチルメタクリレート樹脂 88重量% ニグロシン(保土谷化学社製TRH) 2重量% カーボンブラック(キャボット社製BPL) 6重量% ポリプロピレンワックス(三洋化成社製330P) 4重量% 以上の材料をバンバリーミキサーで混練した後微粉砕
し、分級して平均粒径10μのトナーを得た。 (画質維持性試験)この現像剤を富士ゼロックス社製F
X5030改造機で画質維持性試験を実施したところ、
15万枚連続コピーを終了した後にも初期の良好な画質
が維持されていた。
【0018】〔比較例〕実施例1のメチルフェニルシリ
コーン樹脂の代わりに、メチルフェニルシリコーン樹脂
(東レダウ社製:フェニル/メチル比0.5、DSC軟
化点42℃)を使用し、その他の条件は実施例1と同様
にしてキャリアを得、さらに、実施例1のトナーを用い
て同様にして現像剤を得た。この現像剤は、東芝ブロー
オフ帯電量測定器で帯電量を測定したところ、帯電量が
著しく低く、現像剤としての流動性も劣るため画質維持
性試験に至らなかった。
【0019】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、静電荷像現像用キャリアの表面層の剥がれやかけ
を防止することができ、その結果、トナー成分の付着に
よる帯電維持性劣化を改善することができ、環境変動に
対しても良好な画質を安定して維持することができるよ
うになった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 50℃以上の軟化点を有し、赤外分光光
    度計による吸光度がメチル基とフェニル基との比で0.
    6〜3.0の範囲にあるメチルフェニルシリコーン重合
    体を含有する被覆用樹脂で、核体粒子を被覆したことを
    特徴とする静電荷像現像用キャリア。
  2. 【請求項2】 上記被覆用樹脂と核体粒子とを乾燥状態
    で混合した後、加熱して上記被覆用樹脂を溶融し、核体
    粒子を被覆することを特徴とする静電荷像現像用キャリ
    アの製造方法。
JP3342564A 1991-12-25 1991-12-25 静電荷像現像用キャリア及びその製造方法 Pending JPH05173371A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1975732A2 (en) 2007-03-29 2008-10-01 Powdertech Co., Ltd. Resin-filled ferrite carrier for electrophotographic developer, production method thereof and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP2010256855A (ja) * 2009-03-31 2010-11-11 Powdertech Co Ltd 電子写真現像剤用樹脂充填型フェライトキャリア及び該フェライトキャリアを用いた電子写真現像剤

Cited By (3)

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EP1975732A2 (en) 2007-03-29 2008-10-01 Powdertech Co., Ltd. Resin-filled ferrite carrier for electrophotographic developer, production method thereof and electrophotographic developer using the ferrite carrier
US8187781B2 (en) 2007-03-29 2012-05-29 Powdertech Co., Ltd. Resin-filled ferrite carrier for electrophotographic developer, production method thereof and electrophotographic developer using the ferrite carrier
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